具备高转移率的热升华转印纸及其制备方法与流程

具备高转移率的热升华转印纸及其制备方法
1.技术领域
2.本发明涉及一种转印纸，尤其涉及一种具备高转移率的热升华转印纸及其制备方法。


背景技术：

3.目前现有的热升华转印纸在投入使用时，经常会由于热升华墨水下渗进入纸纤维中、染料分子升华不完全等原因从而导致最终转移率低、生产质量不达标的情况。这是由于，热升华墨水为微小粒子固体悬浮液，打印过程中，高分子功能材料溶于微量水，局部形成高粘度液体，易将染料颗粒包裹其中，导致染料升华受阻，无法升华完全，容易造成转移率低的情况。同时，常见的不溶性刚性填料（如二氧化硅）种大多具备多孔结构，在染料进行升华时，材料的多孔结构阻碍了染料升华，使升华减慢，也易造成转移率低的现象。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种具备高转移率的热升华转印纸及其制备方法，以克服现有技术中存在的不足。
5.为实现上述发明目的，本发明提供一种具备高转移率的热升华转印纸，其包括依次层叠设置的：基材层、第一涂层以及第二涂层，所述第一涂层覆于所述基材层上，所述第二涂层覆于所述第一涂层上；所述第一涂层按重量份包括如下组分：羧甲基纤维素钠18~25份、脲基甲磺酸盐50~65份，聚乙烯醇9~18份、丙烯酸酯8~14份，所述第二涂层按重量份包括如下组分：填料60~75份、增稠剂5~10份、缓冲剂1~5份、分散剂1~5份。
6.作为本发明的具备高转移率的热升华转印纸的改进，所述具有高效热升华 功能的脲基甲磺酸盐的结构式为：
7.作为本发明的具备高转移率的热升华转印纸的改进，所述填料包括如下物质：纳米二氧化硅、三氧化铝、粘土、硫酸钙、碳酸钙、氧化铝、硅酸铝、膨润土、交联淀粉中的一种或几种。
8.作为本发明的具备高转移率的热升华转印纸的改进，所述分散剂包括如下物质：六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠中的一种或几种。
9.作为本发明的具备高转移率的热升华转印纸的改进，所述增稠剂包括如下物质：聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素中的一种或几种。
10.为实现上述发明目的，本发明提供一种具备高转移率的热升华转印纸的制备方法，其包括如下步骤：按比例提供如下组分：羧甲基纤维素钠18~25份、脲基甲磺酸盐50~65份，聚乙烯醇9~18份、丙烯酸酯8~14份，得到混合物a，于室温下搅拌80分钟后，待用，搅拌之前或者搅拌时向混合物a中加水；按比例提供如下组分：填料60~75份、增稠剂5~10份、缓冲剂1~5份、分散剂1~5份，得到混合物b，于室温下搅拌80分钟后，待用，搅拌之前或者搅拌时向混合物b中加水；将混合物a涂覆于原纸上，干燥完全后，将混合物b涂覆于混合物a干燥后的涂层上，干燥完全后得到所述具备高转移率的热升华转印纸。
11.作为本发明的具备高转移率的热升华转印纸的制备方法的改进，所述具有 高效热升华功能的脲基甲磺酸盐的结构式为：该脲基甲磺酸由如下方法制备：s1、将koh溶于10ml水中，于20℃条件下加入甲磺酸，将多聚甲醛， 加入上述溶液中，室温下反应2小时。反应液澄清，待用；s2、将尿素加入20ml水中，搅拌，缓慢滴加步骤s1中所得澄清反应液， 反应体系由浑浊逐渐澄清，继续搅拌反应，反应体系逐渐浑浊，反应过夜，析 出大量白色晶体，过滤，即得目标化合物脲基甲磺酸。
12.作为本发明的具备高转移率的热升华转印纸的制备方法的改进，所述填料包括如下物质：纳米二氧化硅、三氧化铝、粘土、硫酸钙、碳酸钙、氧化铝、硅酸铝、膨润土、交联淀粉中的一种或几种。
13.作为本发明的具备高转移率的热升华转印纸的制备方法的改进，所述分散剂包括如下物质：六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠中的一种或几种。
14.作为本发明的具备高转移率的热升华转印纸的制备方法的改进，所述增稠剂包括如下物质：聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素中的一种或几种。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的热升华转印纸选择高效的热升华功能性材料的脲基甲磺酸盐作为主要材料。该材料对染料具有高效释放能力，有效减弱了上述高分子材料和刚性填料对染料升华的负面影响，进而大幅提高了转移率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明中脲基甲磺酸的特征图谱；图2为热升华转移率曲线图。
具体实施方式
18.下面结合各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
19.本发明的技术构思为：现有的热升华涂层中的功能材料大多数是高分子材料和不溶性刚性填料。热升华墨水为微小粒子固体悬浮液，打印过程中，高分子材料溶于微量水，局部形成高粘度液体，易将染料颗粒包裹其中，导致染料升华受阻，无法升华完全，容易造成转移率低的情况。此外，常见的不溶性刚性填料（如二氧化硅）中多具有多孔结构，在染料进行升华时，材料的多孔结构则加大了染料升华的困难程度，使升华减慢，也易造成转移率低的现象。
20.针对上述问题，本发明选择新化合物脲基甲磺酸盐作为热升华功能材料。该化合物是一种高性能的热升华功能材料，具有高效释放能力。可有效减弱了上述高分子材料和刚性填料对染料升华的负面影响，大幅提高转移率。
21.本发明的目的在于提供一种具备高转移率的热升华转印纸，其包括依次层叠设置的：基材层、第一涂层以及第二涂层，所述第一涂层覆于所述基材层上，所述第二涂层覆于所述第一涂层上；所述第一涂层按重量份包括如下组分：羧甲基纤维素钠18~25份、脲基甲磺酸盐50~65份，聚乙烯醇9~18份、丙烯酸酯8~14份，所述第二涂层按重量份包括如下组分：填料60~75份、增稠剂5~10份、缓冲剂1~5份、分散剂1~5份。
22.下面结合具体的实施例，对本发明的技术方案进行举例说明。
23.本发明一实施例的具备高转移率的热升华转印纸通过如下方法步骤制备：按比例提供如下组分：羧甲基纤维素钠18~25份、脲基甲磺酸盐50~65份，聚乙烯醇9~18份、丙烯酸酯8~14份，得到混合物a，于室温下搅拌80分钟后，待用，搅拌之前或者搅拌时向混合物a中加水；按比例提供如下组分：填料60~75份、增稠剂5~10份、缓冲剂1~5份、分散剂1~5份，得到混合物b，于室温下搅拌80分钟后，待用，搅拌之前或者搅拌时向混合物b中加水；将混合物a涂覆于原纸上，干燥完全后，将混合物b涂覆于混合物a干燥后的涂层上，干燥完全后得到所述具备高转移率的热升华转印纸。
24.其中，所述具有高效热升华功能的脲基甲磺酸盐为为了 获得上述脲基甲磺酸，该脲基甲磺酸由如下方法制备：s1、将koh溶于10ml水中，于20℃条件下加入甲磺酸，将多聚甲醛， 加入上述溶液中，室温下反应2小时。反应液澄清，待用；s2、将尿素加入20ml水中，搅拌，缓慢滴加步骤s1中所得澄清反应液， 反应体系由浑浊逐渐澄清，继续搅拌反应，反应体系逐渐浑浊，反应过夜，析 出大量白色晶体，过滤，即得目标化合物脲基甲磺酸。
25.一个实施方式中，i.将koh（1.96 g,1.05 equiv.）溶于10 ml水中，于20 oc条件下加入甲磺酸（3.52 g, 1.1 equiv.）。将多聚甲醛（1.2 g,1.2 equiv.）加入上述溶液中，室
温下反应2小时。反应液澄清，待用。
26.ii.将尿素（2g, 1 equiv.）加入20 ml水中，搅拌，缓慢滴加步骤i.中所得澄清反应液，反应体系由浑浊逐渐澄清。继续搅拌反应，反应体系逐渐浑浊。反应过夜，析出大量白色晶体，过滤，即得目标化合物脲基甲磺酸（4.1 g, 79.95%）。1h nmr (400 mhz, dmso-d6) δ 2.34 (s, 2h)。特征图谱如图1所示。
27.所述填料包括如下物质：纳米二氧化硅、三氧化铝、粘土、硫酸钙、碳酸钙、氧化铝、硅酸铝、膨润土、交联淀粉中的一种或几种。所述分散剂包括如下物质：六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠中的一种或几种。所述增稠剂包括如下物质：聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素中的一种或几种。
28.针对本发明的热升华转印纸进行如下测试：选择以传统高分子材料为功能材料的热升华涂层作为参照样，转移率测试结果如图2所示，本发明材料配方相较于传统材料配方，各色转移率均有不同程度的提升。
29.综上所述，本发明的热升华转印纸选择具有高效热升华功能的小分子脲基甲磺酸盐作为主要材料。该化合物是一种高性能的热升华功能材料，具有高效释放能力。且有效减弱了上述高分子材料和刚性填料对染料升华的负面影响，进而大幅提高了转移率。
30.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
31.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。